Genetic relations of volcanic rocks of the Pacific Ocean

Zusammenfassung

Die Vulkangesteine Hawaiis bilden zwei getrennte Serien, eine von immer stärker alkalischen und kieselsäure-untersättigten Basalten, eine zweite von differenziertem Gestein, das immer mehr felsitisch wird. Wenn auch Übereinstimmung hinsichtlich der Herkunft der zweiten Serie aus einer Differentiation alkalischer Basalte besteht, so ist der Ursprung der Zusammensetzungsvarianten bei den Basalten weniger sicher.

Differenziertes Gestein anderer pazifischer Inseln unterscheidet sich in bedeutsamer Hinsicht von dem Hawaiis. Auf den Galápagos-Inseln ist das Stammagma der Hauptdifferentiationsserie ein tholeiitischer Basalt. Es tendiert zu sehr siliziumhaltigen Trachyten und Quarzsyeniten. Auf Tahiti hat dagegen ein stark alkalisches Magma Trachyte, Phonolithe und nephelinithische Syenite hervorgebracht. Die chemischen Eigenschaften des Gesteins einzelner Inseln steht in Beziehung zur Art des Stammagmas und zu den Differentiationsbedingungen.

Die Beziehung des Grades der Siliziumoxydsättigung von Basalten und ihrer Differentiationen zum regionalen Wärmefluß zeigt, daß die Ursprungstiefe eine bedeutende Rolle bei der Bestimmung der magmatischen Entwicklung spielen muß. Partielle Fusion des oberen Mantels beginnt am Anfangsschnittpunkt des geothermischen Gradienten und der Schmelzkurve von Basalt und breitet sich in der Zeit vertikal aus. Die Rate der Abwärts-Migration der Fusionszone ist größer als die der Aufwärts-Migration. Das Ergebnis ist eine zunehmende Herkunftstiefe und deshalb eine progressiv geringer gesättigte Zusammensetzung von unabhängig voneinander bestehenden basaltischen Magmen. Differenzierte Gesteine neigen dazu, zwei divergente Serien mit konträren Graden der Siliziumanreicherung zu bilden.

Abstract

The volcanic rocks of Hawaii form two distinct series, one of basalts that become increasingly alkaline and undersaturated with silica and a second group of differentiated rocks that become progressively more felsic. Although most petrologists agree that the second group is the product of differentiation of alkaline basalts, there is less agreement on the origin of compositional variations among the basalts.

Differentiated rocks of other islands of the Pacific differ from those of Hawaii in several significant respects. In the Galápagos Islands, for example, the parent magma of the main differentiation series is a tholeiitic basalt; the trend is toward very siliceous trachytes and quartz syenites. On Tahiti, however, a strongly alkaline magma has produced trachytes, phonolites, and nepheline syenites. The chemical characteristics of the rocks of individual islands are related to the nature of the parent magma and the conditions of differentiation.

The relation of the degree of silica saturation of basalts and their differentiates to regional heat-flow indicates that the depth of origin must play an important role in determining the nature of magmatic trends. Partial fusion of the upper mantle begins at the initial intersection of the thermal gradient and the melting curve of basalt but spreads vertically with time. The rate of downward migration of the fusion zone is greater than that of upward migration. The result is an increasing depth of origin and therefore a progressively more undersaturated composition of independently-derived basaltic magmas. Differentiated rocks tend to form two divergent series with contrasting degrees of silica enrichment.

Résumé

Les roches volcaniques de Hawaii forment deux séries distintes; l'une de basaltes de plus en plus alcalins et à déficit de silice, l'autre de roches différenciées et qui deviennent de plus en plus felsiques. Quoiqu'on soit d'accord que la seconde série est le résultat d'une différentiation de basalte alcalin, l'origine des variations compositionelles des basaltes est moins évidente.

Les roches différenciées d'autres îles pacifiques diffèrent en plusieurs resprects de celles de Hawaii. Par exemple, le magma parental de la série de différentiation primaire sur les Iles de Galápagos, ist un basalte tholeiitique; la tendence est vers trachytes très sicicieux et des syenites de quartz. A Tahite, um magma très alclain a produit des trachytes, des phonolithes et des syenites nephélitiques. Les caractéristiques chimiques des roches dans divers îles ont rapport au naturel du magma parental et aux conditions de différentiation.

La relation du degré de saturation silicieuse des basaltes et leurs différentiations à (heat-flow) régional(e) indique que la profondeur d'origine joue un róle important dans la détermination de directions magmatiques. La fusion partielle du manteau supérieur commence à 1 intersection initiale du gradient géothermique et de la courbe de fusion du basalte, mais étend verticalement dans la dimension temporelle.

Le degré de migration en bas de la zone de fusion est plus grand que celui de la migration vers le haut. Le résultat est une profondeur d'origine augmentante et pour cette raison une composition progressivement plus sous-saturée de magmas basaltiques indépendants. Les roches différenciées ont la tendance à former deux séries divergentes avec des degrés contraires de saturation de silice.

Краткое содержание

Вулканические пород ы Гавайских островов состоят из двух типов. Первый тип состоит из основных пород, недос ыщенных кремнекислотой, второй — из продуктов дифференциации фель зитовых пород. В конце работы поднимается в опрос о происхождени и этих пород на Гавайских островах и делается п опытка сравнения их с породами других островов Тихого океана (Гаити, Т аити, о-ва Галапогос).